JP2935322B2 - High frequency power introduction device - Google Patents

High frequency power introduction device

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JP2935322B2
JP2935322B2 JP2610093A JP2610093A JP2935322B2 JP 2935322 B2 JP2935322 B2 JP 2935322B2 JP 2610093 A JP2610093 A JP 2610093A JP 2610093 A JP2610093 A JP 2610093A JP 2935322 B2 JP2935322 B2 JP 2935322B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、荷電粒子加速器に組
み込まれた高周波加速空胴の電力導入部(パワーカプ
ラ)の冷却構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling structure for a power introduction section (power coupler) of a high-frequency acceleration cavity incorporated in a charged particle accelerator.

【0002】[0002]

【従来の技術】第9図は、例えばPROCEEDINGS OF THE 4
TH WORKSHOP ON RF SUPERCONDUCTIVITY Vol.1(1990年
1月発行)に示された従来の電力導入部(パワーカプ
ラ)及びその冷却構造の断面図を示し、図において、6
は冷却管、22はドアノブ型同軸導波管変換器、23は
矩形導波管、7は高周波加速空胴の電力導入部(パワー
カプラ)、8はパワーカプラの内導体部、24は高周波
加速空胴である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows, for example, PROCEEDINGS OF THE 4
A sectional view of a conventional power introduction unit (power coupler) and its cooling structure shown in TH WORKSHOP ON RF SUPERCONDUCTIVITY Vol.1 (issued in January 1990) is shown in FIG.
Is a cooling pipe, 22 is a doorknob type coaxial waveguide converter, 23 is a rectangular waveguide, 7 is a power introduction part (power coupler) of a high frequency acceleration cavity, 8 is an inner conductor of the power coupler, and 24 is high frequency acceleration It is a cavity.

【0003】次に動作について説明する。高周波電力は
矩形導波管23を通じて高周波電源より搬送されてき
て、電力導入部7を経て、加速空胴24に供給され、加
速空胴壁面での抵抗による損失、及び荷電粒子ビーム加
速に消費される。ここで矩形導波管の伝送路から同軸構
造のパワーカプラにインピーダンスの整合を保ったまま
構造変換するため、ドアノブ型変換器22が用いられ
る。また、高周波電力導入部7の内導体部8は表面の高
周波電流密度が高いため、発熱が大きい上に、周りが真
空であるため、周囲への対流熱伝達による放熱が行われ
ずに非常に高温となる。このため、ドアノブ構造を利用
して冷却管6を高周波電力導入部7の内導体部8に導入
し、この部分の水冷を行っている。
Next, the operation will be described. The high-frequency power is carried from the high-frequency power supply through the rectangular waveguide 23, supplied to the acceleration cavity 24 via the power introduction unit 7, and consumed by resistance loss on the acceleration cavity wall surface and acceleration of the charged particle beam. You. Here, a doorknob type converter 22 is used to convert the structure from the transmission path of the rectangular waveguide to the power coupler having the coaxial structure while maintaining the impedance matching. In addition, the inner conductor 8 of the high-frequency power introducing section 7 has a high surface high-frequency current density, generates a large amount of heat, and has a vacuum surroundings. Becomes For this reason, the cooling pipe 6 is introduced into the inner conductor section 8 of the high-frequency power introduction section 7 using the door knob structure, and water cooling of this section is performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の高周波電力導入
装置においては、その適用が高周波電力が矩形導波管に
より電力が伝送され、ドアノブ型の変換器を示すものの
みに限られており、高周波電源から同軸管により電力を
伝送する場合には、インピーダンスの整合を保ったまま
パワーカプラ内導体側に冷却水を導入することは不可能
であった。このため、同軸管により給電する場合には、
高周波加速空胴に供給できるパワーが内導体部の温度上
昇に対して、機械的健全性が保証される範囲に制限され
てしまうという問題点があった。
In the conventional high-frequency power introducing device, the application is limited to only a device in which high-frequency power is transmitted by a rectangular waveguide and a door-knob type converter is used. When power is transmitted from a power source by a coaxial tube, it has been impossible to introduce cooling water into the conductor inside the power coupler while maintaining impedance matching. Therefore, when power is supplied by a coaxial tube,
There is a problem that the power that can be supplied to the high-frequency accelerating cavity is limited to a range in which mechanical integrity is guaranteed against a rise in the temperature of the inner conductor.

【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電子蓄積リング等の加速器にお
いて、高周波加速空胴に同軸管によって電力を供給した
場合でも、高周波電力導入部(パワーカプラ)内導体部
の温度上昇を抑え、高周波加速空胴に大電力を供給する
ことを可能ならしめることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. In an accelerator such as an electron storage ring, even when power is supplied to a high-frequency accelerating cavity by a coaxial tube, a high-frequency power introducing portion ( The purpose of the present invention is to suppress a rise in the temperature of the inner conductor portion of the power coupler and to supply a large amount of power to the high-frequency acceleration cavity.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の第1の発明に
係る高周波電力導入装置は、同軸の高周波伝送路をT字
型に分岐させ、二端をそれぞれ高周波電源と高周波電力
導入部へ接続し、もう一端は分岐点からλ/4の位置の
終端で短絡させる。冷却管はこの短絡終端部の内導体よ
り高周波電力導入部の内導体へ導入させる。また、短絡
終端部は分岐点におけるインピーダンス整合のため軸方
向に可動な構造としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-frequency power introducing device in which a coaxial high-frequency transmission line is branched into a T-shape, and two ends are connected to a high-frequency power source and a high-frequency power introducing unit, respectively. The other end is short-circuited at the end of the position of λ / 4 from the branch point. The cooling pipe is introduced from the inner conductor of the short-circuit termination to the inner conductor of the high-frequency power introducing section. In addition, the short-circuit termination portion has a structure movable in the axial direction for impedance matching at the branch point.

【0007】この発明の第2の発明に係る高周波電力導
入装置は、第1の発明に加え、短絡終端部のシールドフ
ィンガー、及び内導体、外導体との接触部を冷却するた
めに短絡終端板に冷却路を持つ構造としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a high-frequency power introducing apparatus according to the first aspect, further comprising a short-circuit termination plate for cooling a shield finger of the short-circuit termination portion and a contact portion with the inner conductor and the outer conductor. It has a structure with a cooling passage.

【0008】この発明の第3の発明に係る高周波電力導
入装置は、第1の発明の短絡終端部のシールドフィンガ
ーをなくし、断面がテーパー構造で且つ内導体と外導体
の当り面側にはエッジを付けた構造としている。
A high frequency power introducing device according to a third aspect of the present invention eliminates the shield finger of the short-circuit termination portion of the first aspect, has a tapered structure in cross section, and has an edge on a contact surface side between the inner conductor and the outer conductor. It has a structure with.

【0009】この発明の第4の発明に係る高周波電力導
入装置は、第1の発明に加え、λ/4スタブを途中でさ
らに下向きに曲げた構造としている。
A high-frequency power introducing device according to a fourth aspect of the present invention has a structure in which the λ / 4 stub is further bent downward in the middle of the first aspect.

【0010】この発明の第5の発明に係る高周波電力導
入装置は、第1の発明の短絡終端部を、非接触のλ/4
のチョーク構造にて置換えた構造としている。
A high-frequency power introducing device according to a fifth aspect of the present invention is a high-frequency power introducing device according to the first aspect, wherein
Is replaced by the choke structure.

【0011】この発明の第6の発明に係る高周波電力導
入装置は、内部に水冷配管を持つλ/4スタブ型のイン
ピーダンス整合器を有し、スタブ端部はロウ付け、溶接
等治金的に接合させ、スタブ途中にスタブ長調節機構を
備えた構造としている。
A high-frequency power introducing apparatus according to a sixth aspect of the present invention has a λ / 4 stub-type impedance matching device having a water-cooled pipe inside, and a stub end is brazed, welded, and other metallurgically. The stubs are joined and have a stub length adjusting mechanism in the middle.

【0012】この発明の第7の発明に係る高周波電力導
入装置は、内部に水冷配管を持つλ/4スタブ型のイン
ピーダンス整合器を有し、スタブ内の高周波伝送路に低
損失の誘電体中空柱を挿入した構造としている。
A high-frequency power introducing apparatus according to a seventh aspect of the present invention has a λ / 4 stub-type impedance matching device having a water-cooled pipe therein, and a low-loss dielectric hollow in a high-frequency transmission line in the stub. It has a structure with pillars inserted.

【0013】この発明の第8の発明に係る高周波電力導
入装置は、第1の発明の短絡終端板とスタブの外内導体
間にRFコンタクターとして金属箔片を溶接接合した構
造としている。
A high frequency power introducing apparatus according to an eighth aspect of the present invention has a structure in which a metal foil piece is welded and joined as an RF contactor between the short-circuit termination plate of the first aspect and the outer and inner conductors of the stub.

【0014】[0014]

【作用】この発明の第1の発明においては、冷却管は高
周波電力導入装置の短絡終端部の内導体を通して高周波
電力導入部の内導体へ導入されるため、同軸管伝送路を
横切ることなく冷却水の導入が可能である。また、短絡
終端部は分岐点からλ/4の位置にあるように調節でき
るため、分岐点から見た短絡終端部のインピーダンスが
無限大となり、分岐点におけるインピーダンス整合が保
たれる。
In the first aspect of the present invention, since the cooling pipe is introduced into the inner conductor of the high-frequency power introduction section through the inner conductor of the short-circuit termination section of the high-frequency power introduction apparatus, the cooling pipe is cooled without crossing the coaxial waveguide transmission line. Water can be introduced. Further, since the short-circuit termination can be adjusted so as to be at a position of λ / 4 from the branch point, the impedance of the short-circuit termination as viewed from the branch point becomes infinite, and the impedance matching at the branch point is maintained.

【0015】この発明の第2の発明においては、短絡終
端板のシールドフィンガー部を冷却しているため、シー
ルドフィンガーと同軸管内外導体接触部で発熱しても冷
却されるためにシールドフィンガーと内外導体とが焼き
付かない。
In the second aspect of the present invention, since the shield finger portion of the short-circuit termination plate is cooled, even if heat is generated at the contact portion between the shield finger and the conductor inside and outside the coaxial waveguide, the shield finger is cooled. The conductor does not burn.

【0016】この発明の第3の発明においては、短絡終
端板を高周波伝送路の内面に傷をつけることなく移動さ
せることができる。
In the third aspect of the present invention, the short-circuit termination plate can be moved without damaging the inner surface of the high-frequency transmission line.

【0017】この発明の第4の発明においては、冷却管
継手から水漏れが生じても高周波電力導入部に冷却水が
流入しないため、λ/4のスタブのみ保守作業すれば良
く、保守作業性が向上し、また全体スペースが小さくな
り小型化できる。
According to the fourth aspect of the present invention, even if water leaks from the cooling pipe joint, the cooling water does not flow into the high-frequency power introduction section, so that maintenance work only needs to be performed on the stub of λ / 4. And the overall space is reduced and the size can be reduced.

【0018】この発明の第5の発明においては、終端板
部での発熱を小さくすることができ、また、短絡終端板
と内外導体が接触しないので、内外導体を傷つけない。
According to the fifth aspect of the present invention, the heat generation at the end plate can be reduced, and the inner and outer conductors are not damaged because the short-circuit end plate does not contact the inner and outer conductors.

【0019】この発明の第6の発明においては、短絡板
端部での発熱を小さくすることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, heat generation at the end of the short-circuit plate can be reduced.

【0020】この発明の第7の発明においては、λ/4
のスタブの長さを短くし、冷却水導入器をコンパクトな
ものとすることが可能である。
According to a seventh aspect of the present invention, λ / 4
Stub length can be shortened, and the cooling water introducing device can be made compact.

【0021】この発明の第8の発明においては、RFコ
ンタクターとして金属箔片を短絡終端板と内外導体間に
溶接接合したため、高周波接触を確実にできる。
In the eighth aspect of the present invention, since the metal foil piece is welded between the short-circuit termination plate and the inner and outer conductors as the RF contactor, high-frequency contact can be ensured.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

実施例1.図1はこの発明の一実施例を示し、図におい
て、1は高周波電力導入装置、2は短絡終端部、3は分
岐点、4は内導体、5は外導体、6は冷却管、7は高周
波電力導入部、8は高周波電力導入部の内導体部、9は
高周波電源、10は高周波伝送路である。高周波電力導
入装置1はT字型に分岐した構造をし、二端はそれぞれ
高周波電源9、高周波電力導入部7に接続され、短絡終
端部2からは内導体4を通して高周波電力導入部の内導
体部8へ冷却管6が導入できる構造となっている。短絡
終端部2は、分岐点3からλ/4の位置にあり、導体部
との電気的接触を確保した上で軸方向に可動な構造とし
ている。また、短絡終端部2と高周波電力導入部7は一
軸上に配置されている。以上の構造では、短絡終端部2
と高周波電力導入部7が一軸上にあるので、冷却管6は
短絡終端部2の内導体4を通して高周波電力導入部の内
導体8へ導入されるため、高周波伝送路10を横切るこ
となく冷却水の導入が可能である。また、短絡終端部2
は軸方向に可動であるため分岐点3からλ/4の位置と
なるように調節可能であるため、分岐点3から見た短絡
終端部2のインピーダンスが無限大となり、分岐点3に
おけるインピーダンス整合が保たれる。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 1 is a high-frequency power introducing device, 2 is a short-circuit termination, 3 is a branch point, 4 is an inner conductor, 5 is an outer conductor, 6 is a cooling pipe, and 7 is a cooling pipe. A high-frequency power introduction unit, 8 is an inner conductor of the high-frequency power introduction unit, 9 is a high-frequency power supply, and 10 is a high-frequency transmission line. The high-frequency power introduction device 1 has a T-shaped branched structure, two ends of which are connected to a high-frequency power supply 9 and a high-frequency power introduction unit 7, respectively. The cooling pipe 6 can be introduced into the section 8. The short-circuit termination portion 2 is located at a position of λ / 4 from the branch point 3 and has a structure that is movable in the axial direction while ensuring electrical contact with the conductor portion. The short-circuit termination 2 and the high-frequency power introduction unit 7 are arranged on one axis. In the above structure, the short-circuit termination 2
Since the cooling pipe 6 is introduced into the inner conductor 8 of the high-frequency power introducing section through the inner conductor 4 of the short-circuit termination section 2, the cooling water does not cross the high-frequency transmission line 10 because the Can be introduced. In addition, short-circuit termination 2
Is movable in the axial direction, it can be adjusted to be at a position of λ / 4 from the branch point 3, so that the impedance of the short-circuit termination 2 as viewed from the branch point 3 becomes infinite, and the impedance matching at the branch point 3 Is kept.

【0023】実施例2. 図2bはこの発明の実施例2を示し、その平面図を図2
c、A部の拡大図を図2aに示す。図2において図1に
示した実施例1と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図において、2Aは内部に冷
却路11を持つ短絡終端板であり、外・内導体間にシ
ルドフィンガー12が取り付けられている。この実施例
においても、実施例1と同様T字型分岐構造を採用する
ことにより、冷却管6を高周波伝送路を横切ることなく
高周波電力導入部内導体8側に導入することが可能であ
り、大電力を高周波加速空胴に供給することができる。
また、短絡終端板で高周波電流が最大で、シールドフィ
ンガーと外内導体が点接触しているために接触部では電
流密度が大きく発熱が大きくなるが、短絡終端板2A内
に冷却路11を設けて冷却しているために発熱によるシ
ールドフィンガーと内外導体間の焼き付けを防止でき
る。
Embodiment 2 FIG. FIG. 2b shows a second embodiment of the present invention, and its plan view is shown in FIG.
FIG. 2A is an enlarged view of the portion c and A. In FIG. 2, the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG, 2A is a short circuit end plate having a cooling passage 11 inside, shea over <br/> shield finger 12 between the outer-inner conductor is mounted. Also in this embodiment, by adopting the T-shaped branch structure as in the first embodiment, it is possible to introduce the cooling pipe 6 to the high-frequency power introduction unit inner conductor 8 side without crossing the high-frequency transmission line. Power can be supplied to the high frequency acceleration cavity.
Further, the high-frequency current is maximum in the short-circuit termination plate, and the shield finger and the outer and inner conductors are in point contact with each other, so that the contact portion has a large current density and large heat generation. Because of the cooling, the burning between the shield finger and the inner and outer conductors due to heat generation can be prevented.

【0024】実施例3. 図3aはこの発明の実施例3を示し、図において図1に
示した実施例1と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。また図3bは本発明の短絡終
端板付近を拡大したものである。図において、2Bは短
絡終端板であり、断面にテーパーを入れた半割れのリン
グを2つ合わせた構造になっている。また、内導体4と
外導体5の当り面側にはエッジを付けた構造となってい
る。13は締付ボルトである。本実施例においても、実
施例1と同様T字型分岐構造を採用することにより、冷
却管6を高周波伝送路を横切ることなく高周波電力導入
部7の内導体側に導入することが可能であり、大電力を
高周波加速空胴に供給することができる。また、短絡終
端板2Bは断面がテーパー構造のため、締付ボルト13
を締めることで半割れのリングが内導体4と外導体5を
押し固定される。更に当り面がエッジ構造のため、接触
面積が小さく高い面圧が得られる。短絡終端板2Bを移
動させる場合は、ボルトを緩め接触面の面圧をなくすこ
とで可能であり、このため高周波伝送路の内面に傷をつ
けることがない。
Embodiment 3 FIG. FIG. 3A shows a third embodiment of the present invention, in which the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. FIG. 3B is an enlarged view of the vicinity of the short-circuit termination plate of the present invention. In the drawing, reference numeral 2B denotes a short-circuit termination plate, which has a structure in which two half-split rings having tapered cross sections are combined. Further, the inner conductor 4 and the outer conductor 5 have a structure in which an edge is provided on the contact surface side. 13 is a fastening bolt. Also in this embodiment, by adopting the T-shaped branch structure as in the first embodiment, it is possible to introduce the cooling pipe 6 to the inner conductor side of the high-frequency power introduction unit 7 without crossing the high-frequency transmission line. High power can be supplied to the high frequency accelerating cavity. Further, since the short-circuit termination plate 2B has a tapered cross section, the fastening bolt 13
By tightening, the half-split ring presses and fixes the inner conductor 4 and the outer conductor 5. Furthermore, since the contact surface has an edge structure, the contact area is small and a high surface pressure can be obtained. When the short-circuit termination plate 2B is moved, it is possible to loosen the bolts to eliminate the surface pressure on the contact surface, so that the inner surface of the high-frequency transmission line is not damaged.

【0025】実施例4.図4はこの発明の実施例4を示
し、図において図1に示した実施例1と同一または相当
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図にお
いて、4A,5A,6Aは、それぞれ内導体、外導体、
冷却水導入管であり、途中で鉛直下方向に曲げてある。
また、14は冷却管継手である。本実施例においても、
実施例1と同様T字型分岐構造を採用することにより、
冷却管6Aを高周波伝送路を横切ることなく高周波電力
導入部の内導体8側に導入することが可能であり、大電
力を高周波加速空胴に供給することができる。また、λ
/4スタブを途中で鉛直下向きに曲げたことにより、冷
却管継手14での冷却水漏れが高周波電力導入部7へ流
れ込まない。
Embodiment 4 FIG. FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. In the figure, 4A, 5A, and 6A represent an inner conductor, an outer conductor,
This is a cooling water introduction pipe that is bent vertically downward on the way.
Reference numeral 14 denotes a cooling pipe joint. Also in this embodiment,
By adopting the T-shaped branch structure as in the first embodiment,
The cooling pipe 6A can be introduced to the inner conductor 8 side of the high-frequency power introduction section without crossing the high-frequency transmission path, and large power can be supplied to the high-frequency acceleration cavity. Also, λ
Since the / 4 stub is bent vertically downward on the way, cooling water leakage at the cooling pipe joint 14 does not flow into the high-frequency power introduction unit 7.

【0026】実施例5.図5はこの発明の実施例5を示
し、図において図1に示した実施例1と同一または相当
部分には同一符号を付し、この説明を省略する。図にお
いて、15は非接触終端部であり、この非接触終端部1
5は、ab〜bc〜λ/4を満たすチョーク構造になっ
ている。本実施例においても、実施例1と同様T字型分
岐構造を採用することにより、冷却管6を高周波伝送路
を横切ることなく高周波電力導入部の内導体8側に導入
することが可能であり、大電力を高周波加速空胴に供給
することができる。また、非接触終端部15はチョーク
構造のため、非接触であるが、a点では実効的に短絡し
たように働くため、分岐点3から見た非接触終端部15
のインピーダンスが無限大となり、分岐点3におけるイ
ンピーダンス整合が保たれる。更に、終端部が非接触で
あるため接触部での熱の集中のような問題がない。
Embodiment 5 FIG. FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention, in which the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. In the figure, reference numeral 15 denotes a non-contact end portion, and the non-contact end portion 1
5 has a choke structure satisfying ab to bc to λ / 4. Also in this embodiment, by adopting the T-shaped branch structure as in the first embodiment, it is possible to introduce the cooling pipe 6 to the inner conductor 8 side of the high-frequency power introducing section without crossing the high-frequency transmission line. High power can be supplied to the high frequency accelerating cavity. The non-contact terminating part 15 is non-contact because of the choke structure, but works effectively as a short circuit at the point a.
Becomes infinite, and the impedance matching at the branch point 3 is maintained. Further, since the terminal portion is non-contact, there is no problem such as concentration of heat at the contact portion.

【0027】実施例6.図6はこの発明の実施例6を示
し、図において図1に示した実施例1と同一または相当
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図にお
いて、16はロウ付けあるいは溶接等の治金的な方法に
よって端部を接合した短絡同軸管、17は内導体部を高
周波的に接触させるためのインナーコネクタ、18及び
19は外導体部を高周波的に接触させるためのストレー
トカップリング及びホースバンドである。本実施例にお
いても、実施例1と同様T字型分岐構造を採用すること
により、冷却管6を高周波伝送路を横切ることなく高周
波電力導入部の内導体8側に導入することが可能であ
り、大電力を高周波加速空胴に供給することができる。
また、λ/4のスタブ中には定在波がたっており、電流
分布は短絡面にて最大、スタブの付け根において最小と
なっている。ここで本実施例によれば、電流値が最大と
なる短絡面において治金的に接合させることにより、高
周波接触を確実に行うことで、短絡面での発熱を小さく
することができる。
Embodiment 6 FIG. FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention, in which the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. In the figure, 16 is a short-circuited coaxial tube whose ends are joined by a metallurgical method such as brazing or welding, 17 is an inner connector for bringing an inner conductor into high-frequency contact, and 18 and 19 are outer conductors. A straight coupling and a hose band for making high frequency contact. Also in this embodiment, by adopting the T-shaped branch structure as in the first embodiment, it is possible to introduce the cooling pipe 6 to the inner conductor 8 side of the high-frequency power introducing section without crossing the high-frequency transmission line. High power can be supplied to the high frequency accelerating cavity.
In addition, a standing wave is present in the stub of λ / 4, and the current distribution is maximum at the short-circuit plane and minimum at the base of the stub. Here, according to the present embodiment, by performing metallurgical bonding on the short-circuit surface where the current value is maximum, high-frequency contact is reliably performed, so that heat generation on the short-circuit surface can be reduced.

【0028】実施例7. 図7はこの発明の実施例7を示し、図において図1に示
した実施例1と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図において、20は低損失の
誘電体(例えばテフロン等)の中空柱、2は短絡終端板
である。本実施例においても、実施例1と同様T字型分
岐構造を採用することにより、冷却管6を高周波伝送路
を横切ることなく高周波電力導入部の内導体8側に導入
することが可能であり、大電力を高周波加速空胴に供給
することができる。また、同軸管の高周波伝送路が比誘
電率ε、比透磁率μの媒質により充填されている場
合の電磁波の波長λは、高周波伝送路が真空(大気)
の場合の波長λと比較して、下記の数式で与えられる。 λ=λ/(ε・μ1/2 上記の数式において、例えば低損失な誘電体としてテフ
ロン(ε=2.0)を取り上げ、周波数100MHzの高周
波電力を高周波加速空胴に供給する場合を考えると、下
記の数式で波長は与えられる。 λ/4=750mm、λ/4=530mm 上記のように本実施例によれば、コンパクトな冷却水導
入器を得ることができる。
Embodiment 7 FIG. FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention. In the drawing, the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. In the figure, 20 is a hollow column made of a low-loss dielectric (for example, Teflon), and 2 is a short-circuit termination plate. Also in this embodiment, by adopting the T-shaped branch structure as in the first embodiment, it is possible to introduce the cooling pipe 6 to the inner conductor 8 side of the high-frequency power introducing section without crossing the high-frequency transmission line. High power can be supplied to the high frequency accelerating cavity. When the high-frequency transmission line of the coaxial tube is filled with a medium having a relative permittivity ε r and a relative magnetic permeability μ r , the wavelength λ 1 of the electromagnetic wave is such that the high-frequency transmission line is a vacuum (atmosphere).
Is given by the following equation in comparison with the wavelength λ in the case of [lambda] 1 = [lambda] / ([epsilon] r * [mu] r ) 1/2 In the above equation, for example, Teflon ([epsilon] r = 2.0) is taken as a low-loss dielectric, and high- frequency power of 100 MHz is supplied to the high-frequency acceleration cavity . Considering the case, the wavelength is given by the following equation. lambda / 4 = 750 mm, according to the present embodiment as λ 1/4 = 530mm above, it is possible to obtain a compact cooling water introducer.

【0029】実施例8.図8bはこの発明の実施例8を
示し、B部の拡大図を図8a、金属箔片21を図8cに
示す。各図において図1に示した実施例1と同一または
相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図
において、2Cは外内導体4,5間に溶接接合で金属箔
片を取り付けた可動短絡終端板である。本実施例におい
ても、実施例1と同様T字型分岐構造を採用することに
より、冷却管6を高周波伝送路を横切ることなく高周波
電力導入部7の内導体側に導入することが可能であり、
大電力を高周波加速空胴に供給することができる。ま
た、溶接またはロウ付け等の治金的接合方法により金属
箔片21を取り付けたため、完全に導通状態になると同
時に、短絡板が内外導体と摩擦しないために、内外導体
を傷つけることはない。
Embodiment 8 FIG. FIG. 8b shows an eighth embodiment of the present invention. FIG. 8a is an enlarged view of a portion B, and FIG. In the respective drawings, the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In the figure, reference numeral 2C denotes a movable short-circuit termination plate in which metal foil pieces are attached between the outer and inner conductors 4 and 5 by welding. Also in this embodiment, by adopting the T-shaped branch structure as in the first embodiment, it is possible to introduce the cooling pipe 6 to the inner conductor side of the high-frequency power introduction unit 7 without crossing the high-frequency transmission line. ,
High power can be supplied to the high frequency accelerating cavity. Further, since the metal foil pieces 21 are attached by a metallurgical joining method such as welding or brazing, the metal foil pieces 21 are completely brought into a conductive state, and at the same time, the inner and outer conductors are not damaged because the short-circuit plate does not friction with the inner and outer conductors.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のようにこの発明の第1の発明によ
れば、高周波の伝送路を横切ることなく冷却管を高周波
電力導入部の内導体へ導入させることができ、かつ分岐
点から見た短絡終端部のインピーダンスが無限大である
ように調節可能なため、分岐点におけるインピーダンス
整合が保たれる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the cooling pipe can be introduced into the inner conductor of the high-frequency power introduction section without crossing the high-frequency transmission line, and the cooling pipe can be viewed from the branch point. Since the impedance of the short-circuit termination portion can be adjusted so as to be infinite, the impedance matching at the branch point is maintained.

【0031】この発明の第2の発明によれば、可動短絡
終端板に取り付けられたシールドフィンガーと外内導体
間の焼き付けが防止される。
According to the second aspect of the present invention, burning between the shield finger attached to the movable short-circuit termination plate and the outer and inner conductors is prevented.

【0032】この発明の第3の発明によれば、短絡終端
板を高周波伝送路の内面に傷をつけることなく移動させ
ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the short-circuit termination plate can be moved without damaging the inner surface of the high-frequency transmission line.

【0033】この発明の第4の発明によれば、高周波電
力導入部への冷却管継手からの水漏れが生じた場合に高
周波電力部へ冷却水が流入しないために、λ/4スタブ
の保守作業だけで良い。
According to the fourth aspect of the present invention, when water leaks from the cooling pipe joint to the high-frequency power introduction section, the cooling water does not flow into the high-frequency power section, so that the maintenance of the λ / 4 stub is performed. Just work.

【0034】この発明の第5の発明によれば、終端板部
での発熱を小さくすることができ、また、高周波伝送路
の内面を傷つけることなく、終端板の移動が可能であ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to reduce heat generation at the end plate portion and to move the end plate without damaging the inner surface of the high-frequency transmission line.

【0035】この発明の第6の発明によれば、短絡終端
部での発熱を小さくすることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, heat generation at the short-circuit termination can be reduced.

【0036】この発明の第7の発明によれば、λ/4の
スタブの長さを短くし、冷却水導入器をコンパクトなも
のとすることが可能である。
According to the seventh aspect of the present invention, the length of the stub of λ / 4 can be shortened, and the cooling water introducing device can be made compact.

【0037】この発明の第8の発明によれば、高周波電
流最大の可動短絡終端板部で完全なRFコンタクトが得
られると同時に、高周波伝送路の内面を傷つけることな
く、短絡板の移動が可能である。
According to the eighth aspect of the present invention, a complete RF contact can be obtained at the movable short-circuit termination plate having the maximum high-frequency current, and the short-circuit plate can be moved without damaging the inner surface of the high-frequency transmission line. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例1による高周波電力導入装置
の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a high-frequency power introduction device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例2による高周波電力導入装置
を示すもので、同図bのA部拡大図aと断面図bと平面
図cである。
FIG. 2 shows a high-frequency power introduction device according to a second embodiment of the present invention, and is an enlarged view a, a cross-sectional view b, and a plan view c of a portion A in FIG.

【図3】この発明の実施例3による高周波電力導入装置
の断面図aと短絡終端板の拡大図bである。
FIG. 3 is a sectional view a of a high-frequency power introduction device according to a third embodiment of the present invention and an enlarged view b of a short-circuit termination plate.

【図4】この発明の実施例4による高周波電力導入装置
の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a high-frequency power introduction device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例5による高周波電力導入装置
の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a high-frequency power introduction device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】この発明の実施例6による高周波電力導入装置
の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a high-frequency power introduction device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】この発明の実施例7による高周波電力導入装置
の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a high-frequency power introduction device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】この発明の実施例8による高周波電力導入装置
を示すもので、同図bのB部拡大図aと断面図bと金属
箔片外形図cである。
FIG. 8 shows an RF power introducing device according to an eighth embodiment of the present invention, and is an enlarged view a, a cross-sectional view b, and a metal foil piece outline view c of a portion B in FIG.

【図9】従来の高周波電力導入装置の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional high-frequency power introduction device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高周波電力導入装置 2,2A,2B,2C 短絡終端板 3 分岐点 4,4A 内導体 5,5A 外導体 6,6A 冷却管 7 高周波電力導入部 8 高周波電力導入部の内導体部 9 高周波電源 11 冷却路 12 シールドフィンガー 13 締付ボルト 14 冷却管継手 15 非接触終端板 16 短絡同軸筒 17 インナーコネクタ 18 ストレートカップリング 19 ホースバンド 20 低損失誘電体中空柱 21 金属箔片 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency power introduction apparatus 2, 2A, 2B, 2C Short-circuit termination plate 3 Branch point 4, 4A Inner conductor 5, 5A Outer conductor 6, 6A Cooling pipe 7 High frequency power introduction part 8 Inner conductor part of high frequency power introduction part 9 High frequency power supply DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cooling path 12 Shield finger 13 Tightening bolt 14 Cooling pipe joint 15 Non-contact termination plate 16 Short-circuit coaxial cylinder 17 Inner connector 18 Straight coupling 19 Hose band 20 Low-loss dielectric hollow column 21 Metal foil piece

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 重明 神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番2号 三菱電機株式会 社 神戸製作所内 (56)参考文献 特表 平7−502393(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05H 7/00 - 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shigeaki Matsui 1-2-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi Kobe Works, Mitsubishi Electric Corporation (56) References Table 7-502393 (JP, A (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H05H 7/00-15/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 リング型加速器等の高周波加速空胴の高
周波電力導入部と高周波電源間の伝送路中に設けられて
いる高周波電力導入装置において、λ/4のスタブをT
字型に分岐することにより、高周波電力導入部の内導体
部内に冷却管を設けると共に、λ/4スタブの端部を可
動式にしたことを特徴とする高周波電力導入装置。
In a high-frequency power introducing device provided in a transmission path between a high-frequency power introducing section of a high-frequency accelerating cavity such as a ring accelerator and a high-frequency power supply, a λ / 4 stub is set to T.
A high-frequency power introduction device characterized in that a cooling pipe is provided in the inner conductor of the high-frequency power introduction section by branching into a letter shape, and the end of the λ / 4 stub is made movable.
【請求項2】 λ/4スタブの短絡終端部にシールドフ
ィンガーを設けると共に、短絡終端板に冷却路を設けた
ことを特徴とする請求項1記載の高周波電力導入装置。
2. The high-frequency power introduction device according to claim 1, wherein a shield finger is provided at a short-circuit termination portion of the λ / 4 stub, and a cooling path is provided at the short-circuit termination plate.
【請求項3】 λ/4スタブの短絡終端部の短絡終端板
の断面がテーパー構造で且つ内導体と外導体との当たり
面側にはエッジをつけたことを特徴とする請求項1記載
の高周波電力導入装置。
3. The λ / 4 stub according to claim 1, wherein the short-circuit termination plate at the short-circuit termination portion has a tapered cross section and an edge is provided on the contact surface between the inner conductor and the outer conductor. High frequency power introduction device.
【請求項4】 λ/4スタブが途中で鉛直下向きに曲げ
られていることを特徴とする請求項1記載の高周波電力
導入装置。
4. The high-frequency power introduction device according to claim 1, wherein the λ / 4 stub is bent vertically downward on the way.
【請求項5】 λ/4スタブの端部を非接触のλ/4チ
ョーク構造としたことを特徴とする請求項1記載の高周
波電力導入装置。
5. The high-frequency power introducing device according to claim 1, wherein an end of the λ / 4 stub has a non-contact λ / 4 choke structure.
【請求項6】 λ/4スタブの端部が治金的に接合され
ると共に、スタブ途中にスタブ長調節機構を備えたこと
を特徴とする請求項1記載の高周波電力導入装置。
6. The high-frequency power introducing device according to claim 1, wherein an end of the λ / 4 stub is metallurgically joined and a stub length adjusting mechanism is provided in the middle of the stub.
【請求項7】 λ/4スタブの高周波伝送路に低損失の
誘電体が充填されていることを特徴とする請求項1記載
の高周波電力導入装置。
7. The high-frequency power introduction device according to claim 1, wherein the λ / 4 stub high-frequency transmission line is filled with a low-loss dielectric.
【請求項8】 λ/4スタブの短絡板と内外導体間に、
金属箔片を治金的方法により接合したRFコンタクタを
設けたことを特徴とする請求項1記載の高周波電力導入
装置。
8. Between the λ / 4 stub short-circuiting plate and the inner and outer conductors,
2. The high-frequency power introducing device according to claim 1, further comprising an RF contactor formed by joining metal foil pieces by a metallurgical method.
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